提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨

2019-01-13张希东

魅力中国 2019年41期

张希东

（云南能投威信能源有限公司，云南昭通 657903）

伴随着火力发电厂中机组容量的日益增大，机组控制在智能化的方向上不断迈进，如何确保热工保护的安全性、可靠性已成为非常重要的议题，保护拒动和保护误动的发生，会给企业带来无法弥补的损失。本文从火力发电厂的现实角度出发研究了如何提高热工保护的安全性，并对于改进方案和措施提出了建议。

一、热工保护拒动误动原因分析

（一）控制系统本身造成的保护误动

控制系统主要包含中央控制器、辅助设备、信号输入输出装置、相关的一些必要的模块和电源系统。CPU 故障是常见的一类故障，还有就是指令或者信号传输过程中的一些问题也就是所谓的信号中断问题，电源控制系统故障等都是发生概率较高的故障。它们是由误操作造成的。作为发电厂机组当中的相关机器很容易出现连环跳闸的事故，进而造成电厂当中关于高压主蒸汽阀门出现事故，导致整个系统不能正常工作。

（二）外围设备造成的保护误动

外围设备主要涉及一些物理量的测量问题，物理量包括温度、炉内的压力和锅炉水的流量、液压开关、锅炉的阀门等。有的是器件本身的原因造成的，在自身原因当中自然老化是重要因素，同时存在设备安装过程中的不得当也会造成保护电路误启动，这一系列问题都会使得系统的主、辅设备的故障。作为发电厂1 套200 兆瓦机组，有时会出现突然关闭的情况，造成炉内压力在10s 以内升高1900Pa 高压锅炉炉膛保护设施瘫痪，MFT 动作造成整个系统关机。由于主机6 瓦的温度测量点的故障，过温保护信号传到中央控制器当中，涡轮实现了保护功能，单元跳闸造成的1个发电厂发电机组整体不能工作。

（三）逻辑设计及软件造成的保护误动

逻辑设计不合理使保护系统发生不正常运行的状态，设定值不准确，PID 参数自动调整就会出现很大的误差。作为发电厂1 台300MW 机组的风机反馈和指令偏置，由于控制由同一模块驱动2个风扇调节，在主、副开关控制模块中的一个风机叶片阻尼器，当主模块100s 正常工作后，辅助模块又出现跳闸的现象，导致锅炉不正常工作，炉内的温度降低，从而使整个系统停止运转。

二、如何提升其热工保护的可靠性的方案与策略

（一）对保护系统的配置进行优化和完善

一是辅助设备在整个系统中的作用十分关键，加上整个系统中的子系统较多，不同的子系统的每个测试点也十分重要，一旦系统发生故障，就需要对每个子系统所处的运行状态进行检测，并通过加强子系统测试点的检测，才能促进其工作效率的提升。这就需要对每个子系统都要进想一次检查，才能保证系统运转正常。而且还要将每个子系统作为一个单元，这样在故障发生过程中，就不用对整个系统实施检测，这样不仅能节约时间，而且还能判断与检测子系统的检测点。二是对蒸汽轮机的保护系统进行不断的优化，借助DCS 系统或者独立控制系统，但是为确保其修复工作得到高效的实施，就需要加强系统的备份，并在PLC 可编程软件中加强对其控制器的利用，尽可能地确保系统的稳定性得到提升，即便是在故障面前，也能有效的应对，不会由于故障而带来巨大影响。

（二）加强保护信号管理工作的开展

一是在信号的输出、输入口设置不同的冗余点。一般而言，需要在线路安装中设置双向开关时，必须设置相应的保护触点，预防因为误操作导致断线与抖动的情况出现，且加强对其余重要辅助装置的防备，在受到指令后才能进入下一步的操作，并从断路器的开关触点来获取相关信息。二是在保护信号采样装置方面，主要是对其炉内的压力和真空度以及润滑油的压力与速度等基本参数进行冗余配置，当信号没有条件时，需要采取有关逻辑信号，将信号的可靠性提升。三是主燃料跳闸后，由于保护装置和点火系统的故障，都需要借助火检探测信号来确定，所以对火检探测信号进行维修，能有效的预防火灾，并对其是否存在遗漏的情况进行检查，预防锅炉的保护电路的拒动与制粉系统跳闸，预防锅炉灭火保护的误动事故出现。

（三）切实注重逻辑设计的优化

一是对所有重要模拟信号的输入设局具有数量限制和判断变化率与信号精确度控制等方面的功能，一旦变送器发生故障之后，所选定的三个逻辑中的其中一个或两个发生问题时，系统能自动优化，若系统难以手动关断时，其就能自动进行光声报警。二是当设备中的安全电路需要有关编程软件为后台运行支持时，能有效的将安全防护错误出现的几率降低，所以其设定值应科学而又准确。例如在对锅炉水位的保护固定值进行设置时，主要是结合锅炉厂的参考水平对其安装过程的数据进行测量之后来确定。

（四）不断强化对其的维护管理

一是所有模块都必须安排专人看守，做到责任到人，且有关人员需要熟悉热工系统的基本运行流程，切实加强对图像处理技术的掌握，并掌握子系统的操作要领，一旦系统发生故障，就要准确的找出其存在的问题，特别是有的系统需要人员手工收入的内容必须注意，预防由于人为操作导致系统瘫痪的情况出现，定期检查屏幕，做好测试设备的切换，并对其进行逐一检查之后，对保护与待机辅助联锁输入进行保护。二是对于出现的更改，为了确保其与设计要求相符，以达到正常运行的目的，就需要严格按照规定办理有关开关保护操作，对信号点进行强制性的保护，当热保护装置发生故障之后，应快速处理，并禁止在机组的出口处运行低油压的保护装置，且只有在关机期间才能更改其配置，确保修改结果与系统模拟测试工作达标。